核酸アナログと は、天然に存在するRNA やDNAと 構造的に類似した 化合物であり、糖、リン酸、核酸塩基のいずれかの構成要素を置換することによって作られる。これらは医療や分子生物学の研究に用いられる。
バックボーン類似物 核酸類似体は、糖またはリン酸成分、あるいはその両方において、骨格置換を有する場合がある。
遺伝子の高分子電解質説は、 遺伝子分子が機能するためには電荷を帯びた骨格が必要であると提唱している。
糖類類似体 リボース の2'位のヒドロキシ基はリン酸結合した3'位のヒドロキシ基と反応するため、RNAは不安定になり、安定して使用したり合成したりすることができません。この問題を克服するために、リボース類似体を用いることができます。最も一般的なRNA類似体としては、2'-O-メチル置換RNA、ロックド核酸 （LNA）またはブリッジド核酸（BNA）、ペプチド 核酸 （PNA）のほか、グリコール核酸 （GNA）、トレオース核酸 （TNA）、ヘキシトール 核酸（HNA）などがあります。
これらのオリゴヌクレオチドは、異なる骨格糖（PNAの場合はリボースリン酸の代わりにアミノ酸残基）を持つものの、ワトソン・クリックの塩基対形成に従ってRNAまたはDNAに結合し、ヌクレアーゼ活性を受けない。酵素合成は不可能であり、ホスホラミダイト法 、またはPNAの場合は他のペプチド合成 法を用いて合成的にのみ得られる。
ジデオキシヌクレオチドは、 DNA配列決定 に用いられる。これらのヌクレオシド三リン酸は、DNAに通常存在する3'ヒドロキシル基を持たない非標準的な糖であるジデオキシリボースを含んでいるため、次の塩基と結合することができない。3'ヒドロキシル基の欠如により、DNAポリメラーゼはこれを通常のデオキシリボヌクレオチドと誤認し、連鎖反応を停止させてしまう。
3'ヒドロキシル基を持たずアデノシンを 模倣する別の鎖終結アナログはコルジセピンと 呼ばれています。コルジセピンはRNA 複製を標的とする抗がん剤です。シーケンス解析における別のアナログは、核酸塩基アナログである7-デアザ-GTPで、CGリッチ領域のシーケンス解析に使用されます。一方、7-デアザ-ATPは抗生物質であるツベルシジン と呼ばれています。
異種核酸は、代替的な生化学に基づいて自然界には存在しない生命形態を設計する異種生物学の主要な柱の一つである。
塩基類似体 天然に存在する塩基は、その構造に基づいて2つのクラスに分類できる。
ピリミジンは 、1位と3位に窒素原子を持つ6員環の複素環式化合物である。プリンは 二環式化合物であり、ピリミジン環とイミダゾール環が融合した構造をしている。人工ヌクレオチド（d5SICS UBP およびdNaM UBPと呼ばれる 非天然塩基対 （UBP ））が細菌DNAに挿入されたが、これらの遺伝子はmRNAの鋳型にならず、タンパク質合成を誘導しなかった。人工ヌクレオチドは、天然の（dG-dC）塩基対を模倣した（d5SICS-dNaM）複合体を形成する2つの融合芳香環を特徴としていた。[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]
変異原 最も一般的な塩基アナログの1つは、変異原性ヌクレオチドアナログBrdUに含まれる異常塩基である5-ブロモウラシル（5BU）です。5-ブロモウラシルを含むヌクレオチドがDNAに組み込まれると、アデニンと対合する可能性が最も高くなりますが、別の 異性体 に自然に変化して、別の核酸塩基である グアニン と対合することもあります。DNA複製中にこれが起こると、反対の塩基アナログとしてグアニンが挿入され、次のDNA複製では、そのグアニンがシトシンと対合します。これにより、DNAの1つの塩基対に変化が生じ、具体的には遷移 変異が 起こります。
さらに、亜硝酸（HNO₂ ） は複製中のDNAと複製していないDNAの両方に作用する強力な突然変異誘発物質です。亜硝酸はアデニン、グアニン、シトシンのアミノ基の脱アミノ化を引き起こします。アデニンは脱アミノ化されてヒポキサンチン となり、チミンの代わりにシトシンと塩基対を形成します。シトシンは脱アミノ化されてウラシルとなり、グアニンの代わりにアデニンと塩基対を形成します。グアニンの脱アミノ化は突然変異誘発性ではありません。亜硝酸によって誘発された突然変異は、野生型に戻るようにも誘発されます。
蛍光色素 アミノアリルウリジンの構造 一般的に、蛍光色素（ ローダミン やフルオレセイン など）は、柔軟なアームを介して糖に結合した環（パラ位）に結合しており、おそらくらせんの主溝から突き出ていると考えられます。Taqポリメラーゼ による蛍光色素などの嵩高い付加物に結合したヌクレオチドのプロセス性が低いため、通常はアーム付きヌクレオチドを使用して配列をコピーし、後で反応性蛍光色素と結合させます（間接標識）。
アミン反応性：アミノアリルヌクレオチドは 、リンカー上に第一級アミン基を有しており、このアミン基は、スクシンイミジルエステル（NHS）などの反応性脱離基を含むシアニン色素 やAlexa Fluor 色素などのアミノ反応性色素と反応します。塩基対を形成するアミノ基は影響を受けません。 チオール反応性：チオールを含むヌクレオチドは、マレイミドなどの反応性脱離基に結合した蛍光色素と反応する。 ビオチン 結合ヌクレオチドは、同じ間接標識原理（および蛍光ストレプトアビジン）に基づいており、アフィメトリクス社の DNAチップで使用されている。蛍光色素は、医学や生化学において様々な用途に用いられている。
最も一般的に使用され市販されている蛍光塩基アナログである2-アミノプリン（2-AP）は、溶液中では高い蛍光量子収率（0.68）を示しますが、核酸に組み込まれると大幅に減少します（約100分の1ですが、塩基配列に大きく依存します）。[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]
新たに開発された非常に興味深い蛍光塩基アナログ群で、蛍光量子収率が周囲の環境にほとんど影響されないのは、三環式シトシンファミリーである。1,3-ジアザ-2-オキソフェノチアジン（tC）は、周囲の塩基に関係なく、一本鎖と二本鎖の両方で約0.2の蛍光量子収率を示す。[ 20 ] [ 21 ] O （どちらも市販されている）1,3-ジアザ-2-オキソフェノキサジンは、二本鎖系で0.2の量子収率を示す。[ 22 ] ニトロ が開発されている。[ 23 ] O と合わせて、これは開発された最初の核酸塩基アナログFRETペアを構成する。tCファミリーは、例えば、ポリメラーゼのDNA結合やDNA重合機構に関連する研究に使用されている。
自然な非正準塩基 細胞内には、非標準塩基がいくつか存在します。DNA の CpG アイランド (しばしばメチル化されている)、すべての真核生物 mRNA (メチル-7-グアノシンでキャップされている)、および rRNA のいくつかの塩基 (メチル化されている) です。tRNA は、特にアンチコドン内またはその近傍で、立体構造や塩基対形成を改善するために、転写後に大きく修飾されることがよくあります。イノシン は C、U、さらには A と塩基対を形成できますが、チオウリジン (A と) はウラシル (プリンと) よりも特異性が高いです。[ 24 ] その他の一般的な tRNA 塩基修飾には、シュードウリジン ( TΨC ループ の名前の由来となっている)、ジヒドロウリジン (芳香族ではないためスタッキングしない)、クエオシン、ワイオシンなどがあります。ただし、これらはすべて通常の塩基に対する修飾であり、ポリメラーゼによって配置されるものではありません。[ 24 ]
塩基対形成 標準的な塩基は、グリコシド結合から最も遠い窒素原子を取り囲む炭素にカルボニル基またはアミン基のいずれかを持つことができ、これにより水素結合を介して塩基対 （ワトソン・クリック型塩基対）を形成できます（アミンはケトンと、プリンはピリミジンと）。アデニンと2-アミノアデニンは1つまたは2つのアミン基を持ち、チミンは2つのカルボニル基を持ち、シトシンとグアニンはアミン基とカルボニル基が混在しています（互いに逆の配置）。
ヌクレオチドが4種類しかない正確な理由は議論の余地があるが、未使用の可能性がいくつかある。さらに、アデニンは塩基対形成において最も安定した選択肢ではない。シアノファージS-2Lでは、アデニンの代わりにジアミノプリン （DAP）が使用されている。[ 25 ]
イソグアニンとイソシトシンは、標準的なグアニンとシトシンと比較してアミンとケトンが反転しています。互変異性体は塩基対形成に問題があるため、おそらく使用されていませんが、isoCとisoGは4つの標準塩基が存在する場合でもPCRで正しく増幅できます。[ 26 ] ジアミノピリミジンとキサンチンは、2-アミノアデニンとチミンと同様に結合するが、構造が逆になっている。キサンチンは脱アミノ化生成物であるため、この組み合わせは使用されない。 しかし、正しいDNA構造は、塩基が水素結合によって対になっていない場合でも形成され得ます。つまり、塩基は疎水性のおかげで対になります。これは、チミン類似体2,4-ジフルオロトルエン（F）やアデニン類似体4-メチルベンズイミダゾール（Z）などのDNAイソスター（原子数が同じ類似体）を用いた研究で示されています。 [ 27 ] [ 28 ]
その他の注目すべき塩基対：
2-アミノ-6-(2-チエニル)プリンとピロール-2-カルバルデヒドの塩基対など、いくつかの蛍光塩基も作られている。[ 29 ] 金属に配位した塩基、例えばピリジン-2,6-ジカルボキシレート（三座配位子）とピリジン（単座配位子）が正方形平面配位を介して中心の銅イオンと対になるものなど。[ 30 ] 普遍塩基は他のどの塩基とも無差別にペアを形成する可能性がありますが、一般的には配列の融解温度を著しく低下させます。例としては、2'-デオキシイノシン（ヒポキサンチンデオキシヌクレオチド）誘導体、ニトロアゾール類縁体、疎水性芳香族非水素結合塩基（強いスタッキング効果）などが挙げられます。これらは概念実証のために使用され、一般的に縮重プライマー（プライマーの混合物）には使用されません。 xDNA を考慮すると、可能な塩基対の数は2倍になります。xDNAには、ベンゼン環が追加された拡張塩基が含まれており、これは標準的な塩基と対合する可能性があり、その結果、8つの塩基（または未使用の配置を使用する場合は16の塩基）を持つ4つの追加の可能な塩基対（xA-T、xT-A、xC-G、xG-C）が生じます。ベンゼンが追加された塩基のもう1つの形式はyDNAであり、これは塩基がベンゼンによって拡張されています。[ 31 ]
金属塩基対形成では、ワトソン・クリック水素結合は、配位子として作用するヌクレオシドと金属イオンとの相互作用に置き換えられます。中心金属原子の周りに2つの二座配位ヌクレオシドで二重らせんを形成できる金属の可能な幾何学的構造は、 正四面体 、正十二 面体、および正方形平面 です。DNAとの金属錯体形成は、金属イオンの関与による天然ヌクレオ塩基からの非標準塩基対の形成、および金属イオンによるワトソン・クリック塩基対形成の一部である水素原子の交換によって起こり得ます。[ 32 ] [ 33 ] 34 ] 向上 [ 35 ]が見られることが示されています。
金属錯体形成は天然の核酸塩基 間で起こることが示されている。よく知られている例として、T-Hg-T の形成がある。これは、 Hg 2+ によって引き寄せられた2 つの脱プロトン化されたチミン 核酸塩基が結合して金属塩基対を形成するものである。[ 36 ] 2+ を収容できない。 [ 37 ] 2+ および Ni 2+ もこれらの錯体を形成する。これらは、二価陽イオンが核酸塩基に配位したワトソン・クリック塩基対である。正確な結合様式については議論がある。[ 38 ]
金属塩基対として使用するために、さまざまな人工核酸塩基が開発されてきました。これらの修飾核酸塩基は、特定の金属に合わせて最適化できる調整可能な電子特性、サイズ、および結合親和性を示します。たとえば、ピリジン-2,6-ジカルボキシレートで修飾されたヌクレオシドは、Cu 2+ に強く結合することが示されていますが、他の二価イオンは緩くしか結合しません。三座配位子の性質がこの選択性に寄与しています。銅の4番目の配位サイトは、反対に配置されたピリジン核酸塩基によって飽和されています。[ 39 ] 非対称金属塩基対システムは、ワトソンクリック塩基対とは直交しています。人工核酸塩基のもう1つの例は、DNA二重らせん内でCu 2+ を結合できるヒドロキシピリドン核酸塩基です。5つの連続した銅-ヒドロキシピリドン塩基対が二重鎖に組み込まれ、両端に1つの天然核酸塩基のみが隣接しています。 EPRデータによると、銅中心間の距離は3.7 ± 0.1 Åと推定され、天然のB型DNA二重らせんはわずかに大きい（3.4 Å）だけである。[ 40 ]
アプリケーション
薬 いくつかのヌクレオシド類似体は、抗ウイルス剤または抗がん剤として使用されています。ウイルスRNA ポリメラーゼは、これらの化合物を非標準塩基とともに組み込みます。これらの化合物は細胞内でヌクレオチドに変換されることで活性化されますが、荷電ヌクレオチドは細胞膜を容易に通過できないため、ヌクレオシドとして投与されます。
分子生物学 ヌクレオチド類似体における一般的な変化 核酸アナログは、分子生物学においていくつかの目的で使用されている。
生命の起源の可能性のあるシナリオの調査: さまざまな類似物をテストすることで、研究者たちは、生命がDNAとRNAを使用することが、その利点のために時間をかけて選択されたのか、それとも偶然に選択されたのかという疑問に答えようとしています。[ 53 ] 特定の配列を検出するためのツールとして、XNAは、高い特異性と精度で幅広いDNAおよびRNA成分をタグ付けおよび識別するために使用できます。[ 54 ] DNA、RNA、XNA基質に作用する酵素として、XNAはRNAリボザイム の作用と同様にDNA、RNA、その他のXNA分子を切断 および連結する 能力があることが示されています。[ 53 ] RNA加水分解 に対する耐性を持つツールとして。酵素が用いるメカニズムの調査、および 核酸の構造的特徴の調査。
直交システム 細胞遺伝物質とは無関係な直交システムを細胞内に実装することで、完全に安全なシステムを構築できる可能性が理論的にも実験的にも提案され研究されてきた[ 56 ] [ 57 ]
2014年5月、研究者らは、2種類の新しい人工ヌクレオチドを 細菌のDNAに導入することに成功し、培養培地に個々の人工ヌクレオチドを添加することで、細菌を24回継代培養できたと発表した。ただし、人工ヌクレオチドを利用できるmRNAやタンパク質は生成されなかった。この人工ヌクレオチドは、2つの芳香環が融合した構造をしていた。
参考文献 ↑ Singer E (2015年7月19日) 「化学者たちが自然界の遺伝アルファベットに新しい文字を発明」 Wired 。 2015年 7月20日 閲覧 。 ↑ ↑ Summerton J 、Weller D (1997 年 6 月 ) 。 「 モルフォリノ アンチセンス オリゴマー: 設計、調製、および特性」。Antisense & Nucleic Acid Drug Development。7 ( 3 ): 187–95。doi : 10.1089 /oli.1.1997.7.187。PMID 9212909。S2CID 19372403 。 ↑ Summerton J (1999年12月). "モルフォリノアンチセンスオリゴマー：RNase H非依存性構造型の事例". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Gene Structure and Expression . 1489 (1): 141–58 . doi : 10.1016/s0167-4781(99)00150-5 . PMID 10807004 . ↑ ゲベール、ルカ FR;レバン、マリオAE。クリヴェリ、シルビアEM;デンツラー、レミー。ストフェル、マルクス。ホール、ジョナサン (2014-01-01)。 「ミラビルセン (SPC3649) は miR-122 の生合成を阻害することができます 。 」 核酸研究 。 42 (1): 609–621 。 土井 : 10.1093/nar/gkt852 。 ISSN 0305-1048 。 PMC 3874169 。 PMID 24068553 。 ↑ Bonneau, E.; Neveu, B.; Kostantin, E.; Tsongalis, GJ; De Guire, V. (2019-06-24). "miRNAは臨床現場にどれほど近いのか？診断および治療市場の展望" . EJIFCC . 30 (2): 114– 127. ISSN 1650-3414 . PMC 6599191 . PMID 31263388 . ↑ Pollack A (2014年5月7日). 「研究者らが人工遺伝子コードの作成で画期的な成果を報告」 . ニューヨーク・タイムズ . 2014年 5月7日 取得 . ↑ Callaway E (2014年5月7日). 「エイリアンのDNAを持つ最初の生命」. Nature . doi : 10.1038/nature.2014.15179 . S2CID 86967999 . 1 2 3 4 Malyshev DA、Dhami K 、 Lavergne T、Chen T、Dai N、Foster JM、Corrêa IR、Romesberg FE (2014 年 5 月)。 「 拡張 さ れ た 遺伝子 アルファベット を持つ半合成生物」 。Nature。509 ( 7500 ): 385–88。Bibcode : 2014Natur.509..385M。doi : 10.1038/ nature13314。PMC 4058825。PMID 24805238 。 ↑ Ward DC、Reich E、Stryer L (1969 年 3 月)。 「ヌクレオチドおよびポリヌクレオチドの蛍光研究 。I . ホルマイシン、2-アミノプリンリボシド、2,6-ジアミノプリンリボシド、およびそれらの誘導体」 。The Journal of Biological Chemistry。244 ( 5): 1228–37。doi : 10.1016 / S0021-9258 ( 18 )91833-8。PMID 5767305 。 ↑ Hawkins ME (2001). "蛍光プテリジンヌクレオシド類似体：DNA相互作用の窓" . Cell Biochemistry and Biophysics . 34 (2): 257– 81. doi : 10.1385/cbb:34:2:257 . PMID 11898867 . S2CID 12134698 . ↑ Berry DA、Jung KY、Wise DS、Sercel AD、Pearson WH、Mackie H、Randolph JB、Somers RL (2004)。「ピロロ-dCおよびピロロ-C：オリゴヌクレオチドの研究のためのシチジンおよび2'-デオキシシチジンの蛍光アナログ」。Tetrahedron Lett . 45 (11): 2457–61 . doi : 10.1016/j.tetlet.2004.01.108 . ↑ Wojciechowski F、Hudson RH (2008 年 9 月)。「グアニン に 追加の水素結合を形成するように設計された置換フェニルピロロシトシンを含むペプチド核酸の蛍光およびハイブリダイゼーション特性」。Journal of the American Chemical Society。130 ( 38 ) : 12574–75。Bibcode : 2008JAChS.13012574W。doi : 10.1021/ ja804233g。PMID 18761442 。 ↑ Greco NJ、Tor Y（2005 年8 月 ）。 「単純な蛍光ピリミジン類似体 による DNAア塩基部位の検出」。Journal of the American Chemical Society。127 （ 31 ）： 10784–85。Bibcode ： 2005JAChS.12710784G。doi ： 10.1021/ja052000a。PMID 16076156 。 ↑ Rist MJ、Marino JP (2002)。「蛍光ヌクレオチド塩基アナログを核酸の構造、ダイナミクス、相互作用のプローブとして用いる」。Curr . Org. Chem . 6 (9): 775–93 . doi : 10.2174/1385272023373914 . ↑ Wilson JN、Kool ET (2006 年 12 月) 。 「 蛍光 DNA 塩基置換：生物系のためのレポーターおよびセンサー」。Organic & Biomolecular Chemistry。4 ( 23): 4265–74。doi : 10.1039/b612284c。PMID 17102869 。 ↑ Wilhelmsson and Tor (2016). Fluorescent Analogs of Biomolecular Building Blocks: Design and Applications . New Jersey: Wiley. ISBN 978-1-118-17586-6 。↑ Wilhelmsson LM (2010 年 5 月) 「蛍光核酸塩基アナログ」 Quarterly Reviews of Biophysics 43 ( 2): 159–83 . doi : 10.1017/s0033583510000090 . PMID 20478079 . S2CID 10783202 . ↑ Sinkeldam RW、Greco NJ、Tor Y (2010 年 5 月)。 「 生体 分子 構成要素の蛍光アナログ：設計、特性、および 応用 」 。Chemical Reviews。110 ( 5 ) : 2579–619。Bibcode : 2010ChRv..110.2579S。doi : 10.1021 / cr900301e。PMC 2868948。PMID 20205430 。 ↑ Wilhelmsson LM、Holmén A、Lincoln P、Nielsen PE、Nordén B (2001)。「グアニンとワトソン・クリック塩基対を形成する高蛍光性DNA塩基アナログ」。J . Am. Chem. Soc . 123 (10): 2434–35 . doi : 10.1021/ja0025797 . PMID 11456897 . ↑ Sandin P、Wilhelmsson LM、Lincoln P、Powers VE、Brown T、Albinsson B (2005)。 「DNAに組み込まれた DNA塩基 アナログ tCの蛍光特性 - 蛍光量子収率に対する隣接塩基の影響は無視できる」 。Nucleic Acids Research。33 ( 16 ) : 5019–25。doi : 10.1093/nar / gki790。PMC 1201328。PMID 16147985 。 ↑ Sandin P、Börjesson K、Li H、Mårtensson J、Brown T、Wilhelmsson LM、Albinsson B (2008 年 1 月)。 「 前例 のない ほど明るく、 構造 的にも影響を与えない蛍光 DNA 塩基アナログの特性評価と使用」 。Nucleic Acids Research。36 ( 1): 157–67。doi : 10.1093/nar / gkm1006。PMC 2248743。PMID 18003656 。 ↑ Börjesson K、Preus S、El-Sagheer AH、Brown T、Albinsson B、Wilhelmsson LM (2009 年 4 月)。 「 核酸 含有 システム における 詳細な構造測定を容易にする核酸塩基アナログ FRET ペア」 。Journal of the American Chemical Society。131 (12): 4288–93。Bibcode : 2009JAChS.131.4288B。doi : 10.1021 /ja806944w。PMID 19317504 。 1 2 Rodriguez-Hernandez A、Spears JL、Gaston KW、Limbach PA、Gamper H、Hou YM、Kaiser R、Agris PF、Perona JJ (2013 年 10 月)。 「 tRNA アンチコドン ウォブル位置の 2- チオウリジンによる翻訳効率向上の構造的および機構的基盤」 。Journal of Molecular Biology。425 ( 20 ) : 3888–906。doi : 10.1016 / j.jmb.2013.05.018。PMC 4521407。PMID 23727144 。 ↑ Kirnos MD、Khudyakov IY 、 Alexandrushkina NI 、Vanyushin BF (1977年11 月 )。「2-アミノアデニンはS-2LシアノファージDNAの塩基を置換するアデニンで ある 」 。Nature。270 ( 5635 ) : 369–70。Bibcode : 1977Natur.270..369K。doi : 10.1038 / 270369a0。PMID 413053。S2CID 4177449 。 ↑ Johnson SC、Sherrill CB、Marshall DJ、Moser MJ、Prudent JR (2004)。 「 ポリメラーゼ 連鎖反応のための3番目の塩基対：isoCとisoGの挿入」 。Nucleic Acids Research。32 ( 6 ) : 1937–41。doi : 10.1093 /nar/ gkh522。PMC 390373。PMID 15051811 。 ↑ Taniguchi Y, Kool ET (2007年7月). "損傷したDNA塩基の非極性イソステア：8-オキソプリンの変異原性特性の効果的な模倣". Journal of the American Chemical Society . 129 (28): 8836–44 . Bibcode : 2007JAChS.129.8836T . doi : 10.1021/ja071970q . PMID 17592846 . ↑ Hwang GT、Romesberg FE ( 2008 年 11 月)。 「A 、 B、および X ファミリー DNA ポリメラーゼの非天然基質レパートリー」 。Journal of the American Chemical Society。130 ( 44 ) : 14872–82。Bibcode : 2008JAChS.13014872H。doi : 10.1021 /ja803833h。PMC 2675700。PMID 18847263 。 ↑ Kimoto M, Mitsui T, Harada Y, Sato A, Yokoyama S, Hirao I (2007). "非天然塩基対システムによるRNA分子の蛍光プローブ" . Nucleic Acids Research . 35 (16): 5360– 69. doi : 10.1093/nar/gkm508 . PMC 2018647 . PMID 17693436 . ↑ ↑ Liu H, Gao J, Lynch SR, Saito YD, Maynard L, Kool ET (2003 年 10 月). "サイズが拡大した 4 塩基対の遺伝子ヘリックス". Science . 302 (5646): 868–71 . Bibcode : 2003Sci...302..868L . doi : 10.1126/science.1088334 . PMID 14593180 . S2CID 37244007 . ↑ Wettig SD、Lee JS (2003)。「M - DNAの 熱力学的研究：新規金属イオン-DNA複合体」。 無機 生化学ジャーナル 。94 ( 1–2 ): 94–99。doi : 10.1016/S0162-0134(02 ) 00624-4。PMID 12620678 。 ↑ Zhang HY、Calzolari A、Di Felice R (2005 年 8 月)。「DNA 模倣二重らせんにおける金属イオンの磁気配列について」。The Journal of Physical Chemistry B。109 ( 32 ): 15345–48。Bibcode : 2005JPCB..10915345Z。doi : 10.1021 / jp052202t。PMID 16852946 。 ↑ Aich P、Skinner RJ 、 Wettig SD、Steer RP、Lee JS ( 2002 年 8 月)。「DNA の 金属錯体における 長距離分子ワイヤー挙動」。Journal of Biomolecular Structure & Dynamics。20 ( 1 ): 93–98。doi : 10.1080 / 07391102.2002.10506826。PMID 12144356。S2CID 41568646 。 ↑ クレバー GH、ポルボーン K、カレル T (2005)。 「Ein hochgradig DNA-Duplex-stabilisierendes Metall-Salen-Basenpaar」。 アンジュー。化学。内部。エド 。 117 (44): 7370– 74。 ビブコード : 2005AngCh.117.7370C 。 土井 ： 10.1002/ange.200501589 。 ↑ Buncel E、Boone C、Joly H、Kumar R、Norris AR (1985)。「金属イオンと生体分子の相互作用。XII. 水銀(II)およびメチル水銀(II)との交換反応および競合反応におけるグアノシンよりもチミジンが優先的に反応するという1Hおよび13C NMR証拠」。Inorg . Biochem . 25 : 61–73 . doi : 10.1016/0162-0134(85)83009-9 。 ↑ Ono A, Togashi H (2004年8月). "水溶液中の水銀(II)に対する高選択性オリゴヌクレオチドベースセンサー". Angewandte Chemie . 43 (33): 4300–02 . Bibcode : 2004ACIE...43.4300O . doi : 10.1002/anie.200454172 . PMID 15368377 . ↑ Meggers E、Holland PL、 Tolman WB、Romesberg FE、 Schultz PG ( 2000)。「銅を介した新規DNA塩基対」。J . Am. Chem. Soc . 122 (43): 10714–15。Bibcode : 2000JAChS.12210714M。doi : 10.1021/ja0025806 。 ↑ Lee JS、Latimer LJ、Reid RS (1993)。「Zn2+ および その他 の二価金属イオンによって誘発される二本鎖 DNA の協調的な構造変化」。 生化学 と 細胞 生物学 。71 ( 3–4 ): 162–68。doi : 10.1139 /o93-026。PMID 8398074 。 ↑ Tanaka K, Tengeiji A, Kato T, Toyama N, Shionoya M (2003年2月). "人工DNAにおける離散的な自己組織化金属アレイ". Science . 299 ( 5610): 1212–13 . Bibcode : 2003Sci...299.1212T . doi : 10.1126/science.1080587 . PMID 12595687. S2CID 22413126 . ↑ Malyshev DA、Dhami K、Quach HT、Lavergne T、Ordoukhanian P、Torkamani A、Romesberg FE (2012年7月)。 「 第3塩基対を含むDNAの効率的かつ配列非依存的な複製 により 、機能 的 な 6文字の遺伝アルファベットが確立される」 。 米国 科学 アカデミー 紀要 。109 (30): 12005–10。Bibcode : 2012PNAS..10912005M。doi : 10.1073/pnas.1205176109。PMC 3409741。PMID 22773812 。 ↑ Callaway E (2014年5月7日) 「科学者が人工DNAで初の生物を創造」 ネイチャーニュース 。 ハフィントンポスト。 2014年 5月8日 閲覧 。 1 2 Fikes BJ (2014 年 5 月 8 日) 「拡張された遺伝子コードで設計された生命」 サンディエゴ ユニオン トリビューン 2014 年 5 月 8 日 取得 . ↑ サンプル I (2014 年 5 月 7 日)。 「米国科学者によって設計された人工 DNA を伝達する最初の生命体」 。 ガーディアン。2014 年 5 月 8 日 取得 。 ↑ Pollack A (2014年5月7日) 「科学者たちがDNAのアルファベットに文字を追加、希望と不安が高まる」 ニューヨーク ・タイムズ。 2014年 5月8日 閲覧 。 ↑ Zhang Y、Ptacin JL、Fischer EC、Aerni HR、Caffaro CE、San Jose K、Feldman AW、Turner CR、Romesberg FE (2017)。 「増加した遺伝情報を保存したり取り出したりする半合成生物」 。 自然 。 551 (7682): 644–47 。 Bibcode : 2017Natur.551..644Z 。 土井 ： 10.1038/nature24659 。 PMC 5796663 。 PMID 29189780 。 ↑ 「非自然的な」微生物がタンパク質を生成できる。BBCニュース 。2017年11月29日。 ↑ 平尾 I、大槻 達、藤原 達、三井 達、横川 達、大國 達、中山 裕、滝尾 和、矢吹 達、木川 達、児玉 和、横川 達、西川 和、横山 S (2002 年 2 月)。 「アミノ酸類似体をタンパク質に組み込むための非天然の塩基対」。 ネイチャーバイオテクノロジー 。 20 (2): 177–82 . 土井 : 10.1038/nbt0202-177 。 PMID 11821864 。 S2CID 22055476 。 ↑ Hirao I, Kimoto M, Mitsui T, Fujiwara T, Kawai R, Sato A, Harada Y, Yokoyama S (2006年9月). "非天然疎水性塩基対システム：ヌクレオチド類似体のDNAおよびRNAへの部位特異的組み込み". Nature Methods . 3 (9): 729–35 . doi : 10.1038/nmeth915 . PMID 16929319. S2CID 6494156 . ↑ Kimoto M, Kawai R, Mitsui T, Yokoyama S, Hirao I (2009年2月). "DNA分子の効率的なPCR増幅と機能化のための非天然塩基対システム" . Nucleic Acids Research . 37 (2): e14. doi : 10.1093/nar/gkn956 . PMC 2632903 . PMID 19073696 . ↑ Yamashige R, Kimoto M, Takezawa Y, Sato A, Mitsui T, Yokoyama S, Hirao I (2012年3月). "PCR増幅のための第3の塩基対としての高特異性非天然塩基対システム" . Nucleic Acids Research . 40 (6): 2793– 806. doi : 10.1093/nar/gkr1068 . PMC 3315302 . PMID 22121213 . ↑ Kimoto M, Yamashige R, Matsunaga K, Yokoyama S, Hirao I (2013年5月). "拡張された遺伝アルファベットを用いた高親和性DNAアプタマーの生成". Nature Biotechnology . 31 (5): 453–57 . doi : 10.1038/nbt.2556 . PMID 23563318 . S2CID 23329867 . 1 2 Taylor AI、Pinheiro VB、Smola MJ、Morgunov AS、Peak-Chew S、Cozens C、Weeks KM、Herdewijn P、 Holliger P ( 2015 年 2 月 ) 。 「合成遺伝子ポリマーからの触媒」 。Nature。518 ( 7539) : 427–30。Bibcode : 2015Natur.518..427T。doi : 10.1038 / nature13982。PMC 4336857。PMID 25470036 。 ↑ Wang Q, Chen L, Long Y, Tian H, Wu J (2013). "核酸検出のための異種核酸の分子ビーコン" . Theranostics . 3 (6): 395– 408. doi : 10.7150/thno.5935 . PMC 3677410 . PMID 23781286 . ↑ Robertson, MP; Joyce, GF (2012-05-01). "RNAワールドの起源" . Cold Spring Harbor Perspectives in Biology . 4 (5) a003608. Bibcode : 2012CSHPB...403608R . doi : 10.1101/cshperspect.a003608 . ISSN 1943-0264 . PMC 3331698 . PMID 20739415 . ↑ Schmidt M.「異種生物学：究極のバイオセーフティツールとしての新たな生命形態」Bioessays Vol 32(4):322–31 ↑ Herdewijn P、Marlière P（2009年6月）。「核酸の化学的多様化による安全な遺伝子組み換え生物に向けて 」 。Chemistry & Biodiversity。6 （ 6 ） ： 791–808。doi ： 10.1002 / cbdv.200900083。PMID 19554563。S2CID 8572188 。 ↑ Shinkai A, Patel PH, Loeb LA (2001年6月) 「大腸菌DNAポリメラーゼIの保存された活性部位モチーフAは非常に変異しやすい」 The Journal of Biological Chemistry . 276 (22): 18836–42 . doi : 10.1074/jbc.M011472200 . PMID 11278911 . ↑ Rackham O、Chin JW (2005 年 8月 )。「直交するリボソーム x mRNA ペアのネットワーク」。Nature Chemical Biology。1 ( 3 ) : 159–66。doi : 10.1038 / nchembio719。PMID 16408021。S2CID 37181098 。
